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MIT的链式模块化机器人可以变成任意的形状

发布时间:2019-06-12 08:16 来源:未知 编辑:admin

  随着传感器、计算机、致动器和电池等组件的体积的缩小和效率的提高,机器人的体积越来越小。但如果要制作一个能跟人类交互的机器人,它们的体积还是要有个下限。如果机器人的制作是模块化的,换句话说,用大量小型机器人组成大型机器人,那么在制作机器人时就可以利用小巧的组件。

  在某种程度上,模块化制作机器人更加复杂,而且如果制作一个机器人是复杂的,那么把n个机器人组合起来会更复杂。但是,如果开发者能解决模块之间的通信和协调问题,那么模块化系统也会带来很多好处:机器人可以根据应用场景改变大小和配置,并且非常容易修复和重新配置。

  MIT的ChainFORM就是模块化的:这是去年MIT开发的LineFORM多功能蛇机器人的演变版本,ChainFORM引入了模块化系统。你可以根据自己的需求,截下任意一段机器人然后重新组合做各种东西。

  MIT媒体实验室把ChainFORM称为“可变形界面”,这是因为开发者来自有形媒体组,如果开发者是机器人组的,那这个机器人可能会被叫做“能闪光的可拆卸模组化蛇形机器人”。每个ChainFORM模块包括多个面上的触摸检测、角度检测、闪光灯和基于伺服电动机的致动器。最棘手的地方是通信架构:MIT必须发明能够自动确定有多少模块,以及模块彼此如何连接的系统,同时保留实时输入和输出的功能。由于每个模块的相对位置和方向始终是已知的,所以可以用它们来做一些很酷的事,比方说开发一个可以动态组装的显示器,即使在更改显示器的模块形状时,它仍可以正常工作(或自适应地更改其功能)。

  ChainFORM并不是完全模块化的,因为每个模块并不能独立运作,它们是通过一根电线串联供电,并且用一块通过USB与计算机通信的主板进行整体操控。因为连接器的电阻不能大于32,所以供电线对可同时使用的模块总数施加了限制。如果想增加模组数量,除非在ChainFORM的另一端再接一个电源。即便如此,模块化的功能仍然很强大,每个模组可以施加0.8公斤/厘米的扭矩,这已经足以移动一些小东西。它们虽然推不动人类的四肢,但你能感觉到它们在用力,这是一种有效的触觉反馈应用,它们还能支撑(和移动)自身的重量。

  正在对ChainFORM进行功能升级的开发人员表示,它有很大的改进空间。接下来他们想实现在每个面上放置显示器,并提高显示器的分辨率。使用更多的联合配置来连接不同的模块,并将模块拆分成不同的分支。实现模块的自组装,许多模块化机器人已经能够做到这点。开发人员对添加不同类型的传感器模块和执行器模块进行了讨论,这将提升整个系统的功能,但不会增加单个模块的复杂性。这会让ChainFORM成为由多种模块组成的系统,(在我看来)跟现在的ChainFORM相比,外观上会没那么简洁。

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